当前位置： 首页 > news >正文 广州网站建站北京手机网站建设报价 news 2025/11/4 13:45:10 广州网站建站,北京手机网站建设报价,组建网站 多少钱,如何在自己电脑上建网站目录 UDP协议 TCP协议 TCP十大核心机制 确认应答 超时重传 连接管理#xff08;三次握手 四次挥手#xff09; 滑动窗口 流量控制 拥塞控制 延时应答 捎带应答 面向字节流 粘包问题 TCP 中的异常处理 经典面试题 对比 TCP 和 UDP 如何使用 UDP 实现可靠传…目录 UDP协议 TCP协议 TCP十大核心机制 确认应答 超时重传 连接管理三次握手 四次挥手 滑动窗口 流量控制 拥塞控制 延时应答 捎带应答 面向字节流 粘包问题 TCP 中的异常处理 经典面试题 对比 TCP 和 UDP 如何使用 UDP 实现可靠传输 UDP协议 源端口 指发送方的端口号 目的端口 指接收方的端口号 注意 端口号都是用两个字节来表示的也就是16个比特位也就是能表示 0~65535 的端口号范围其中 0~1023 端口称为 知名端口号这些端口号已经分配给了一些广泛使用的知名应用程序所以当我们自己进行端口的绑定时得从 1024 端口号开始 UDP报文长度 UDP报文 长度为 2 个字节所以可以表示一个 UDP数据报 的长度范围为 0~65535 字节也就是 0~64 KB 的数据 如果应用层数据报超过了 64KB 我们有两种方式解决 在应用层通过代码将应用层数据报进行手动分包拆分成多个包通过多个 UDP数据报 进行传输不用 UDP协议 进行传输换成 TCP协议 传输因为TCP是面向字节流的无长度限制 建议使用第二种方式因为第一种需要写大量代码进行分包从而增加我们的工作量 校验和 网络传输的本质就是利用光信号或电信号所进行传播的不排除会受到一些物理环境的影响导致出现 1变0 抑或是 0变1 的比特翻转情况从而引入 校验和 来对数据内容进行校验来验证数据是否传输出错 TCP协议 注意 这里的 端口号 与 UDP 一样这里的 校验和 与 UDP 一样TCP报文长度 TCP报头 TCP载荷TCP 报头长度是可变的不像 UDP 固定为 8 个字节因为 选项 表示对 TCP报文 的一些属性进行解释说明这个可有可无首都长度 描述TCP报头 具体多长选项之前的部分绿框部分是固定长度为 20个字节所以 首部长度 - 20字节 选项长度此处的 首部长度 为 4 bit位表示范围为 0~15首部长度的单位为 4字节如果首部长度数值为 5表示整个 TCP 报头为 20 字节此时没有 选项如果首部长度数值为 10表示整个 TCP 报头为 40 字节此时 选项 长度为 20 字节这里 保留位(6位) 是为 TCP协议 未来可能进行关键字扩展而所保留位置 TCP十大核心机制 确认应答 通俗解释 指 发送方在发送数据后等待接收方发送确认消息以确保消息已经被正确接收 TCP将每个字节的数据进行了编号也就是序列号 超时重传 通俗解释 指在规定的时间阈值内没有收到对应的 确认ACK 或 响应 发送方会认为数据包已丢失或损坏并重新发送该数据包 注意: 如果是 ACK 丢失那么将会导致 主机A 传输重复数据给 主机B 当然 TCP 对于这种重复数据是能够进行去重的因为 TCP 存在一个类似 接收缓冲区 的存储空间为 接收方 操作系统内核的一段内存主机B 的网卡接收数据将其放入 主机B 的接收缓冲区中后续程序使用 getInputStream 进行 read 操作即从接收缓冲区中读取数据接收缓冲区 会更具接收到的数据序号进行重排序保证 read操作 读取的数据为有序的这时便会根据数据的序号来进行判重如果序号重复则后来的数据将被直接丢弃保证 read 操作读取的数据一定不重复 当然如果连续重传达到一定次数时就不会继续重传而会认为网络出现故障从而 TCP 将会断开重连如果重连失败则直接断开连接 总结 可靠传输时 TCP 最核心的部分确认应答为 TCP报文传输顺利的情况超时重传为 TCP报文传输出错的情况二者相互配合保障了 TCP 的可靠性 连接管理三次握手 四次挥手 建立连接三次握手 基本知识 建立连接一般为 双方互相向对方申请建立连接 和 双发互相回应对方这样看是四次交互但是 TCP 建立连接的过程将其中两个进行了合并从而变为三次交互 之所以能够合并是因为 主机B 发送 SYN 和 ACK 是同一时机的是系统内核中完成的应用程序无法感知当 主机B 的系统内核 收到 SYN 之后会立即发送 ACK 同时也会立即发送 SYN从而能够合并发送 三次握手的意义 让通信双方各自建立对对方的认同保存对方的信息验证通信双方各自的发送能力和接收能力是否正常检查当前网络情况是否通畅建立连接的过程不传输任何业务数据同步双方的初始序列号并在建立连接后基于这些序列号进行数据传输在握手的过程中双方协商一些重要的参数如窗口大小用于流量控制和拥塞控制 断开连接四次挥手 基本知识 四次挥手 是不能将 ACK 和 FIN 合并发送的因为 合并发送的前提是 处于同一时机因为 ACK是由系统内核控制的当 主机B 收到 FIN 时会立即发送 ACK而 FIN 是由应用程序所控制仅当调用到 socket 的 close 方法 抑或 进程退出才会触发 FIN 的发送所以 ACK 和 FIN 的发送并不处在同一时机而是会有一段时间差从而不能合并发送 注意 三次握手和四次挥手也会进行超时重传面试的时候尽量画图来进行说明不要口头描述 滑动窗口 滑动窗口机制 的本质是 不等待的批量发送一组数据然后用一份时间来等待着一组数据的多个 ACK 从而降低了确认应答等待 ACK 消耗的时间 可靠性 和 传输效率 是相互矛盾的而滑动窗口机制 仅是保证可靠性的基础上尽量的提高传输效率 丢包问题 快速重传 为 超时重传 的一种 特殊情况如果当前传输数据密集按照滑动窗口的方式来传输此时按照 快速重传 来处理丢包只重传丢失了的数据而不会在 1001~2000 数据发生丢包之后将 主机A 传输给 主机B 如 2001~7000 的数据再重新传一遍因为该部分数据 主机B 是接收到了的如果当前传输数据稀疏不按照滑动窗口的方式来传输此时便按照之前的 超时重传 处理丢包 注意 虽然窗口越大传输效率就越高但是窗口也不能无限大窗口无限大也就相当于完全不等待 ACK 了此时不能保证 TCP 的可靠性窗口过大其所消耗的系统资源也会相应扩大窗口过大导致发送数据过快接收方处理速度跟不上来相当于白发 流量控制 一种干预发送窗口大小的机制 发送窗口大小不是固定值而是随着传输过程的进行动态调整的 拥塞控制 流量控制 和 拥塞控制 共同决定发送方的窗口大小取二者的较小值流量控制 考虑 接收方 的 处理能力拥塞控制 考虑 传输过程中 中间节点 的 处理能力 基本思路 具体思路 拥塞窗口不是固定数值一直是动态变化的随着时间的推移逐渐达到平衡的过程 延时应答 基于 流量控制引入提高效率的机制 具体思路 窗口越大网络吞吐量就越大传输效率就越高保证网络不拥塞的情况下尽量提高传输效率 理解示例 接收缓冲区大小为 1M一开始接收到 600K 的数据如果立即返回的窗口大小则为 400K但是如果 接收缓冲区 仅用 50ms 就将 600K 数据快速处理完毕此时让 接收端 延迟一会再返回 ACK则返回的窗口大小就变大为 1M扩大了窗口的大小从而提高了传输效率 捎带应答 基于 延迟应答引入提高效率的机制 注意 能够合并传输的前提是 此处的 ACK 与 业务相应 处于 同一时机 发送 延迟应答 将合并传输的概率提高 面向字节流 粘包问题 解决方案 约定 分隔符号如 使用 作为数据报的结束标志 约定 每个包的长度如 在数据包开头位置声明长度 TCP 中的异常处理 进程崩溃 相当于进程没有了对应的系统会回收系统资源包括释放文件描述符 表相当于 执行了 socket 的 close 方法 在内核执行 四次挥手 操作正常断开连接 主机关机 主机关机前需将 进程 删除然后才正式关机跟上述的进程崩溃的过程一样 主机掉电 接收方掉电发送方仍继续发送数据发完等待 ACK 等不到 ACK进行 超时重传仍然接收不到 ACK则重置 TCP 连接(复位报文段RST)重置连接失败放弃连接发送方掉电接收方等待接收数据与此同时 接收方 会给 发送方 周期性地发送一个 心跳包 该包不携带任何业务数据以此来确认 通信双方 处在正常的工作状态之中该机制称为 保活机制 网线断开 同上述主机掉电 经典面试题 对比 TCP 和 UDP TCP 适合对可靠性有要求的场景UDP 适合对可靠性要求不高 且 对传输效率要求高的场景如 机房内网传输对传输效率要求高其本身不易丢包 如何使用 UDP 实现可靠传输 思路 考察 TCP 保证可靠性的几大核心机制 具体答法 引入序列号 保障 数据顺序引入确认应答保障 接收端 接收到了数据引入超时重传保障 数据未被接收 仍能重新传输丢失数据等等 文章转载自： http://www.morning.xbwqg.cn.gov.cn.xbwqg.cn http://www.morning.fwjfh.cn.gov.cn.fwjfh.cn http://www.morning.yrddl.cn.gov.cn.yrddl.cn 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